張 鵬，廖良忠，趙英杰

（福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬廈門中醫(yī)院影像科 福建 廈門 361009）

磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像（diffusion weighted imaging,DWI）是利用水分子的彌散運(yùn)動特性進(jìn)行成像，在常規(guī)序列的基礎(chǔ)上，施加擴(kuò)散敏感梯度，以顯示水分子的布朗運(yùn)動，該序列成像速度快，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于臨床[1-2]，但是單指數(shù)模型的DWI由于表觀擴(kuò)散系數(shù)（apparent diffusion coefficient, ADC）值綜合了水分子的運(yùn)動和血流灌注信息，獲得的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)ADC值往往偏高，在1986年Le Bihan等[3]首次提出一種雙指數(shù)模型的成像方法—體素內(nèi)不相干運(yùn)動擴(kuò)散加權(quán)成像（intravoxel incoherent motion diffusion weighted imaging, IVIMDWI），可獲得定量指標(biāo)來區(qū)分出水分子彌散及血流灌注信息，更加全面地分析組織擴(kuò)散成像參數(shù)，揭示疾病病理生理學(xué)變化，目前在臨床已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。本文在闡述IVIM-DWI原理的基礎(chǔ)上，對其相關(guān)技術(shù)進(jìn)行總結(jié)，以提高對腎臟IVIM-DWI的認(rèn)識。

1 IVIM-DWI基本原理

IVIM理論采用雙指數(shù)模型可以將水分子的擴(kuò)散與毛細(xì)血管微循環(huán)灌注分離，從而獲得擴(kuò)散運(yùn)動及血流灌注的信息，得到相關(guān)參數(shù)。組織內(nèi)DWI局部信號衰減程度與b間的關(guān)系：Sb/S0=(1-f)×Exp(-bD)+f×Exp[-b(D+D*)]，其中f表示灌注分?jǐn)?shù)，其意義是目標(biāo)區(qū)域內(nèi)局部微循環(huán)的灌注效應(yīng)與總體的擴(kuò)散效應(yīng)的容積比率，值在0～1之間；D*為假性擴(kuò)散系數(shù)，亦稱為灌注相關(guān)擴(kuò)散，其意義是目標(biāo)區(qū)域內(nèi)微循環(huán)的灌注所致擴(kuò)散效應(yīng)；D為真性擴(kuò)散系數(shù)，其意義在于目標(biāo)區(qū)域內(nèi)純的水分子擴(kuò)散效應(yīng)；S為體素內(nèi)信號強(qiáng)度。b值稱為擴(kuò)散敏感梯度因子，其單位為s/mm2，通過b值的變化，水分子在擴(kuò)散運(yùn)動時的自由度會相應(yīng)變化。在實(shí)際應(yīng)用中，通過多個b值的擬合計(jì)算，可以得到感興趣區(qū)的D值、D*及f值[4]。

2 IVIM-DWI相關(guān)技術(shù)

2.1 掃描前準(zhǔn)備

所有受試者檢查前均告知檢查目的，檢查前晚20點(diǎn)后禁食禁水，檢查前排便。患者換病號服裝，應(yīng)用呼吸腹帶，與患者充分溝通呼吸指令，叮囑掃描過程中肢體運(yùn)動最小化。由于呼吸運(yùn)動可能影響圖像質(zhì)量，所以應(yīng)用腹帶呼吸觸發(fā)技術(shù)來進(jìn)行掃描，并行呼吸訓(xùn)練，憋氣時間最好在20 s以上。

由于腸道蠕動及腸道內(nèi)容物會對圖像產(chǎn)生影響，特別是腸道內(nèi)容物的磁敏感偽影影響較明顯，因此如何減少影響成為關(guān)注熱點(diǎn)。鐘志偉等[5]報道，為了有效減少腎臟DWI磁敏感偽影可以提前進(jìn)行腸道準(zhǔn)備工作，將30只已行左側(cè)輸尿管不全梗阻積水腎模型制作的新西蘭大白兔隨機(jī)分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后證實(shí)，利用等滲甘露醇鹽水或硫酸鋇混懸液進(jìn)行腸道準(zhǔn)備可有效地改善大白兔雙腎IVIM的DWI圖像磁敏感偽影，方法簡單易行，效果顯著，值得推廣。

2.2 掃描序列的選擇

常規(guī)掃描軸位及冠狀位腎臟的T1WI和T2WI成像序列，以及IVIM-DWI功能成像序列，常規(guī)的軸位及冠狀位圖像的目的主要是為了獲得更好的圖像對比度，以便分清腎臟皮質(zhì)、髓質(zhì)，避開腎竇、血管、病變內(nèi)囊變壞死區(qū)等，盡量保證測量數(shù)值的準(zhǔn)確性。

2.3 層厚與層距及掃描野（field of view, FOV）的選擇

為了盡可能地避免胃腸道中氣體偽影和不同層面可能導(dǎo)致的參數(shù)差異，腎臟的軸位、冠狀位是兩個常用體位，對于正常腎臟評估時，通常以腎門為中心，層厚3～5 mm，層距0.5～1 mm。

為了保證圖像的質(zhì)量，盡量小FOV掃描，圖像清晰度更高，更有利于分清腎皮質(zhì)和髓質(zhì)。

2.4 b值選擇

Lemke等[6]研究表明，對于腎臟等高灌注組織，應(yīng)該多選擇0～50 s/mm的低b值。Koh等[7]通過研究提出，IVIM掃描時選取6～8個b值即可保證灌注參數(shù)的準(zhǔn)確度，設(shè)置低b值時至少需要4個b值。較高的b值使得灌注效應(yīng)對磁共振信號的影響減低，擬合的數(shù)據(jù)重復(fù)性和穩(wěn)定性較好，對擴(kuò)散運(yùn)動探測敏感，但不足之處在于圖像的信噪比差，小b值（＜200 s/mm2）范圍內(nèi)擴(kuò)散加權(quán)信號的快速衰減主要是微血管灌注效應(yīng)引起，反映微循環(huán)灌注信息，b值越小，對擴(kuò)散運(yùn)動探測越不敏感，圖像的信噪比越好，因此b值的選擇至關(guān)重要。從文獻(xiàn)報道來看，通常選擇0～2 000 s/mm2之間6～10個b值[8-10]，但目前尚未見系統(tǒng)的研究成果證實(shí)b值設(shè)定對IVIM-DWI參數(shù)大小的具體影響。

2.5 感興趣區(qū)（region of interest, ROI）的選擇

受人為因素影響較大，通常選取一層近腎門中心平面的圖像，因腎髓質(zhì)相關(guān)參數(shù)測量值的可重復(fù)性較腎皮質(zhì)差[11]，所以測量時應(yīng)當(dāng)注意避開腎竇邊緣區(qū)的偽影和模糊影，同時，利用橫斷或冠狀位的常規(guī)T2WI序列來確定好腎臟皮髓質(zhì)區(qū)域，運(yùn)用手動畫出ROI，ROI面積約為8～20 mm2，根據(jù)不同的研究需要盡量多選擇ROI，然后讀取數(shù)值，并需要多次測量計(jì)算平均值，以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3 IVIM-DWI的不足之處

IVIM-DWI在腎功能評價及多種腎臟疾病的診斷及鑒別診斷方面都具有重要的價值，臨床應(yīng)用廣泛，但仍有不足之處：①檢查過程中受到呼吸、胃腸蠕動等多因素的影響，盡管運(yùn)用了很多方法來減少影響，但圖像質(zhì)量波動仍較大；②b值具體數(shù)值的選擇目前仍缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，不同b值所測得參數(shù)間是否具有可比性及其一致性問題，需要進(jìn)一步的探索及完善；③腎臟的皮髓質(zhì)分界不清，人為畫出ROI并不能非常準(zhǔn)確反映皮髓質(zhì)IVIM參數(shù)值的變化，導(dǎo)致數(shù)據(jù)存在偏差。

4 總結(jié)

綜上所述，IVIM-DWI可以通過多b值彌散加權(quán)成像生成雙指數(shù)擬合曲線，計(jì)算出定量多參數(shù)值，較傳統(tǒng)單指數(shù)模型DWI更真實(shí)地反映出水分子的擴(kuò)散情況及微循環(huán)的灌注信息，同時，不需要使用對比劑，適合于腎功能不全及對比劑過敏的人群，相信隨著相關(guān)技術(shù)的不斷完善及疾病研究的不斷深入，在臨床工作中會得到更廣泛的應(yīng)用。